含微纳B_4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能（英文）

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B_4C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征,并测定了烧结态试样的致密度和力学性能。结果表明,(B_4C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

Sn含量对轧制Mg-6Bi-Sn合金组织演变和腐蚀性能的影响

研究了轧制态Mg-6Bi-xSn (x=0,1,2,3,%,质量分数) 4种合金的组织演变和腐蚀性能。结果表明：研究合金均表现出等轴晶组织和少量的孪晶组织,随着Sn含量的增加,平均晶粒尺寸分别为 (15.63±1.37),(13.71±1.15),(10.86±1.39) 和 (12.29±1.15) μm;第二相体积分数分别为 (3.56±0.06)%,(3.67±0.09)%,(3.76±0.36)%和 (9.58±0.69)%。另外,随着Sn含量的增加,腐蚀速率先减小再增大,这是因为晶粒细化和第二相颗粒增加竞争机制的结果,Mg-6Bi-2Sn合金由于其均匀的微观组织而表现出最佳的耐腐蚀性能。     

第一性原理研究Al-Y合金在压力作用下的晶胞结构、力学性质、热力学性质和电子结构（英文）

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了压力对Al-Y合金的晶胞结构、力学性质、热力学性质和电子结构的影响。结果表明:晶格常数、弹性常数和弹性模量的计算结果与先前理论计算和实验结果相一致;体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比和德拜温度随压力增大而增大,而热熔则随压力的增大而减小;德拜温度按顺序逐步降低;通过Pugh准则(GB)预测出AlY和Al_3Y相是塑性材料,并随压力的增大塑性增加,而Al_2Y相是脆性材料,其脆性并未随压力增大得到改善;最后还分析了压力对AlY、Al_2Y和Al_3Y相的态密度和电荷布局的影响。     

SiCp颗粒含量对SiCp/Mg-5Al-2Ca复合材料组织与性能的影响（英文）

通过搅拌铸造法制备了3种不同体积分数(2%,5%,10%)的SiCp/Mg-5Al-2Ca复合材料,并在673 K下进行了热挤压。铸态复合材料中,少量SiCp颗粒的加入就能破坏Al2Ca相沿基体合金晶界分布并有效细化Al_2Ca相析出尺寸。随着Si Cp体积分数的增高,Al_2Ca相尺寸有所减小,但不明显。经过热挤压后,Al2Ca相破碎并沿挤压方向排布,基体合金晶粒得到细化。晶粒尺寸以及Al2Ca相尺寸随着Si Cp体积分数的增高呈微小减小。与单组元基体合金相比较,挤压态Si Cp/Mg-5Al-2Ca复合材料的屈服强度和加工硬化率随着Si Cp体积分数的增高而逐渐增高,而延伸率则逐渐下降;抗拉强度最大值则出现在Si Cp体积分数为5%时。复合材料中Si Cp颗粒以及Al2Ca相的脱粘以及开裂是导致复合材料断裂的主要原因。     

TC4合金相变超塑性扩散连接接头组织与性能研究

在非真空条件下对TC4合金进行了恒温超塑性扩散连接及相变超塑性扩散连接。采用莱卡尔金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子万能试验机分别对接头的显微组织、性能及断裂机理进行了研究分析。结果表明,在非真空条件下,TC4/TC4相变超塑性扩散连接接头焊合区界面处Ti和O形成的氧化膜在高温高压下可被破坏,O元素向基体中扩散,其分布均匀,说明TC4合金在非真空条件下进行相变超塑性扩散连接是可行的。与950℃恒温超塑性扩散连接相比,TC4合金在850℃~950℃相变超塑性扩散连接所获得的接头质量更优,界面处晶粒尺寸较小,剪切强度也较高,达到612 MPa,接头断裂方式为韧性断裂。这说明相变可提高原子扩散速率,改善连接质量,并实现低温扩散。     

热压温度对超声辅助粉末热压法制备n-SiC/Mg-9Al复合材料组织和性能的影响

利用超声辅助粉末热压法在热压温度分别为470、490、510和530℃条件下制备出了n-SiC_p/Mg-9Al镁基复合材料。采用OM、EDS、SEM及电子拉伸试验机等设备研究了该复合材料的显微组织及室温力学性能。结果表明:超声辅助粉末热压法能够使n-SiC_p良好地分散在n-SiC_p/Mg-9Al复合材料中,并且随着热压温度的升高,n-SiC_p的团聚现象先减少后增加,复合材料的致密度呈现出先升高后降低的趋势。当热压温度为510℃时,复合材料的致密度最高,晶粒尺寸最为细小,n-SiC_p分散最为均匀。n-SiC_p/Mg-9Al复合材料的室温力学性能随着热压温度的升高而先升高后降低;在510℃制备的复合材料的力学性能最为优异,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到178 MPa、210 MPa、4.5%。     

锌含量对时效态Mg-8Sn-x Zn-2Al合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和万能力学试验机研究了不同Zn含量对时效态Mg-8Sn-x Zn-2Al (x=4,5,7)合金(简记为TZA842、TZA852、TZA872)组织和性能的影响。结果表明,时效态TZA852合金的平均晶粒尺寸最小,细小的第二相体积分数最大、分布最均匀。而且,时效态TZA852合金具有优良的时效行为和力学性能。这主要是因为TZA852合金体积分数最大的细小第二相起到了最强的析出强化作用,同时,时效态TZA852合金中粗大的第二相粒子体积分数最小,减小了应力集中的发生,可有效地防止裂纹萌生。     

基于SPH方法的低压铸造充型过程数值模拟

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,对所建立的低压铸造充型模型进行了数值模拟,并将模拟结果与Win-cast软件的模拟结果进行对比。结果表明,SPH方法与Win-cast软件模拟结果基本一致,能够较准确地模拟低压铸造充型过程。     

镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In合金的放电性能和电化学行为

利用XRD、SEM、EBSD、XPS和动电位极化、EIS技术、半电池及全电池恒流放电等方法,系统地研究了微观组织特征对镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In(质量分数,％)合金放电性能和电化学行为的影响.结果表明,挤压态合金主要由完全动态再结晶晶粒组成,平均晶粒尺寸为(10.92±0.23)μm.织构成分主要由基极从法线方向至挤压方向偏转45°～60°的非基面织构组成.合金主要包含α-Mg、纳米级Mg3Bi2相和微米级Mg2Bi2Ca相.在半电池测试中,挤压态合金在10 mA/cm2的电流密度下显示出平稳的放电过程和较负的放电电位(-1.622 V).此外,基于挤压态合金为阳极的镁空气电池展现出较高的电池电压和功率密度,在120mA/cm2的电流密度下电池电压和峰值功率密度分别为0.72V和86.4mW/cm2,这明显高于AZ31、AM50等商用镁空气电池用阳极材料的性能.该合金优异的放电性能主要归因于电极表面金属In的重新沉积、弱的织构强度、均匀的微观组织以及疏松且薄的放电产物膜.     

固溶处理时间对Mg-Zn-Mn-Y合金微观组织和腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、激光共聚焦扫描电镜等研究了 450℃固溶处理不同时间后Mg-Zn-Mn-Y合金的微观组织和去除腐蚀产物后的表面腐蚀形貌,通过动态腐蚀质量损失法研究了合金在模拟人体体液中的降解行为,用电化学工作站研究了其电极腐蚀动力学过程.结果表明,随着固溶时间的增加,合金组织中的第二相减少,晶粒逐渐粗化,合金的腐蚀方式由局部腐蚀转变为均匀腐蚀.固溶处理18 h时的合金耐蚀性最好,动态质量损失平均腐蚀速率、自腐蚀电流密度分别为(0.418±0.027)mm/y、11.34 μA/cm2.